DE1142435B

DE1142435B - Control device for engines of hoists

Info

Publication number: DE1142435B
Application number: DET17795A
Authority: DE
Inventors: Hans Tax
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-01-28
Filing date: 1960-01-28
Publication date: 1963-01-17

Description

Steuerungseinrichtung für Triebwerke von Hebezeugen Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung für Triebwerke von Hebezeugen, insbesondere von Drehkränen.Control device for engines of hoists The invention relates to a control device for engines of hoists, in particular of slewing cranes.

Wenn man an einem Bedienungsort ein Steuerungsorgan betätigt, welches irgendwelche Vorgänge an einem anderen Ort auslöst, so möchte man häufig durch das Steuerungsorgan unmittelbar abfühlen können, wie groß die ausgelösten Vorgänge sind.If you operate a control organ at an operating location, which triggers any processes in another place, one would often like to use the Control organ can immediately sense how large the triggered processes are.

Es ist grundsätzlich bereits bekannt, zu diesem Zweck die Steuerungsorgane mit einer von der gesteuerten Größe abhängigen Kraft zu belasten. Man hat dieses Prinzip beispielsweise schon bei Bremsen angewandt.It is basically already known to use the control organs for this purpose to load with a force dependent on the controlled variable. One has this The principle has already been applied to brakes, for example.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Prinzip bei Steuerungseinrichtungen der Triebwerke von Hebezeugen, insbesondere Drehkränen, anzuwenden und die zur Durchführung des Prinzips erforderlichen Mittel an die dort herrschenden besonderen Bedingungen anzupassen.The invention is based on the object of the known principle Control devices for the engines of hoists, in particular slewing cranes, to apply and the means necessary to implement the principle to those there to adapt to the prevailing special conditions.

Die Erfindung geht aus von einer Steuerungseinrichtung, bestehend aus einem von einer Bedienungsperson zu betätigenden Steuerungsorgan, welches auf einen Sollwertgeber für die gesteuerte Größe einwirkt und an welchem eine von dem Istwert der gesteuerten Größe abhängige Kraft angreift. Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß an dem Steuerungsorgan ein schlupffähiger Hilfsmotor mit einer von der Leistungsaufnahme oder Drehmomentabgabe des jeweiligen Triebwerkes abhängigen Kraft angreift.The invention is based on a control device, consisting from a control member to be operated by an operator, which on a setpoint generator for the controlled variable acts and on which one of the Actual value of the controlled variable acts depending on the force. The solution according to the invention consists in the fact that a slippable auxiliary motor with a depending on the power consumption or torque output of the respective engine Force attacks.

Der Hilfsmotor kann beispielsweise über ein Getriebe an einer Welle angreifen, die durch das Steuerungsorgan verschwenkbar ist.The auxiliary motor can, for example, be mounted on a shaft via a gear unit attack, which is pivotable by the control member.

Die Kraft, mit welcher der Hilfsmotor an dem Steuerungsorgan angreift, kann der Leistungsaufnahme oder Drehmomentabgabe des zugehörigen Triebwerkes proportional sein oder es kann auch ein nicht proportionales Abhängigkeitsverhältnis gewählt werden.The force with which the auxiliary motor acts on the control element, can be proportional to the power consumption or torque output of the associated engine or a non-proportional dependency relationship can also be selected will.

Die Grundgröße der Drehmomentabgabe des Hilfsmotors macht man zweckmäßig einstellbar.The basic size of the torque output of the auxiliary motor is made appropriate adjustable.

Der Hilfsmotor kann vorzugsweise ein Gleichstrommotor sein, dessen Anker von einem von der Leistungsaufnahme des zugehörigen Triebwerks abhängigen Strom durchflossen ist und dessen Ständerwicklung von einem, beispielsweise durch einen Regelwiderstand einstellbaren Strom durchflossen ist.The auxiliary motor can preferably be a DC motor, the Armature of a dependent on the power consumption of the associated engine Current flows through it and its stator winding from one, for example, through a variable resistor adjustable current flows through it.

Der Ankerstrom für den Hilfsmotor kann vorzugsweise von einem in Reihe mit dem Ankerstrom des Gleichstrommotors des Triebwerks liegenden Widerstand abgegriffen werden. Nach einer anderen Ausführungsform kann der Hilfsmotor auch ein Stellmotor mit zwei Steuerwicklungen sein, wovon die erste von einem von der Leistungsaufnahme oder Drehmomentabgabe des zugehörigen Triebwerkes abhängigen Erregerstrom durchflossen ist und die zweite von einem, etwa mittels eines Regelwiderstandes einstellbaren Strom durchflossen ist.The armature current for the auxiliary motor can preferably come from one in series tapped with the armature current of the DC motor of the engine lying resistance will. According to another embodiment, the auxiliary motor can also be a servomotor with two control windings, the first of which is from the power consumption or torque output of the associated engine dependent excitation current flows through and the second of one, for example adjustable by means of a variable resistor Current flows through it.

Wenn man eine der Leistungsaufnahme oder Drehmomentabgabe nicht proportionale Kraft an dem Steuerungsorgan angreifen lassen will, kann man die erste Steuerwicklung des Stellmotors an den Ausgang eines nicht linearen Verstärkers legen.If one of the power consumption or torque output is not proportional If you want to let the force act on the control organ, you can use the first control winding of the servomotor to the output of a non-linear amplifier.

Mit dem Steuerungsorgan kann man einen Schaltnocken kuppeln, welcher in der Nullstellung des Steuerungsorgans den Hilfsmotor über einen Schalter stillsetzt.With the control unit you can couple a switching cam, which in the zero position of the control element, the auxiliary motor stops using a switch.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtun#g dargestellt. Ein Steuerungsorgan 1, welches zur Verdrehung von zwei Wellen 2 und 3 dient, kann zur Auslösung zweier verschiedener Steuerungsvorgänge benutzt werden.In the drawing, an embodiment of a control device according to the invention is shown. A control element 1, which is used to rotate two shafts 2 and 3 , can be used to trigger two different control processes.

Auf der Welle 2 sitzt ein beweglicher Abgriff eines Potentiometers 5, das als Sollwertgeber der zu steuernden Größe dient. Mit Hilfe dieses Sollwertgebers wird die Leistungsaufnahme und damit die Drehmomentabgabe eines Triebwerkes 8, beispielsweise eines Arbeitsmotors gesteuert. Das Triebwerk 8 wird von einem Strom durchflossen. Ein Teil dieses Stroms wird an einem Widerstand, z. B. dem Wendepo19 des Triebwerkes8, abgegriffen. Der abgegriffene Strom durchfließt die Ankerwicklung eines als Gleichstrommotors ausgebildeten Hilfsmotors 7. Der Hilfsmotor 7 wirkt über ein Getriebe 6 auf die Welle 2 ein und übt auf diese Welle ein Drehmoment aus, welches abhängig ist von der Größe der Leistungsaufnahme des Triebwerkes 8. Das auf die Welle 2 ausgeübte Drehmoment wird übertragen auf das Steuerungsorgan 1. Die Bedienungsperson, die mit dem Steuerungsorgan 1 die Welle 2 verstellt, erfährt also infolge des auf die Welle 2 ausgeübten Drehmoments ständig, wie groß die von dem Triebwerk 8 aufgenommene Leistung und damit auch, wie groß das von dem Triebwerk 8 abgegebene Drehmorneent ist. Die Bedienungsperson ist dadurch über die Belastung des Hebezeugs genauso informiert, als wenn sie selbst mit Muskelkraft an einem Flaschenzug ziehen würde.On the shaft 2 there is a movable tap of a potentiometer 5, which serves as a setpoint generator for the variable to be controlled. With the help of this setpoint generator, the power consumption and thus the torque output of an engine 8, for example a working engine, is controlled. A current flows through the engine 8. Part of this current is passed to a resistor, e.g. B. the Wendepo19 of the engine8, tapped. The tapped current flows through the armature winding of an auxiliary motor 7 designed as a DC motor. The auxiliary motor 7 acts via a gear 6 on the shaft 2 and exerts a torque on this shaft which is dependent on the size of the power consumption of the engine 8. The on the Torque exerted on shaft 2 is transmitted to control element 1. The operator who adjusts shaft 2 with control element 1 constantly learns, as a result of the torque exerted on shaft 2, how large the power consumed by engine 8 and thus also how the torque output by the engine 8 is large. The operator is informed about the load on the hoist in the same way as if he were pulling a pulley himself with muscle power.

Der Hilfsmotor 7 besitzt eine Ständerwicklung 10. Diese Ständerwicklung 10 wird von einem Strom durchflossen, dessen Größe sich mit Hilfe eines Regelwiderstands 11 einstellen läßt. In dem Stromkreis des Regelwiderstands 11 liegt ein Schalter 12. Der Schalter 12 wird durch einen Schaltnocken 4 betätigt, welcher auch auf der Welle 2 sitzt. In der gezeichneten Stellung befindet sich das Steuerungsorgan 1 in seiner Nullstellung. Dabei ist der Schalter 12 geöffnet, d. h. in dem Stromkreis der Ständerwicklung 10 fließt kein Strom und der Hilfsmotor 7 kann deshalb kein Drehmoment auf die Welle 2 ausüben.The auxiliary motor 7 has a stator winding 10. A current flows through this stator winding 10 , the magnitude of which can be adjusted with the aid of a control resistor 11. A switch 12 is located in the circuit of the control resistor 11. The switch 12 is actuated by a switching cam 4 which is also located on the shaft 2. In the position shown, the control element 1 is in its zero position. The switch 12 is open, i. H. No current flows in the circuit of the stator winding 10 and the auxiliary motor 7 can therefore not exert any torque on the shaft 2.

Das Triebwerk 8 kann der geregelte Gleichstrommotor eines Leonard-Satzes sein. Ein Leonard-Satz kann in der Weise gespeist werden, daß bei Umkehr der Motordrehrichtung des geregelten Gleichstrommotors auch der Ankerstrom durch diesen Motor seine Richtung ändert; wenn dies der Fall ist, so ändert sich bei Drehrichtungsumkehr des Triebwerkes 8 auch das auf dem Hilfsmotor 7 ausgeübte Drehmoment. Wenn eine Speisung für den Leonard-Satz vorgesehen ist, bei welcher mit Drehrichtungsumkehr keine Änderung der Ankerstromrichtung eintritt, so muß dafür Sorge getragen werden, daß bei Umkehr des Feldes 13 des geregelten Gleichstrommotors auch das von der Ständerwicklung 10 erzeugte Feld sich umkehrt, damit das vom Hilfsmotor 7 ausgeübte Drehmoment umgekehrt wird.The engine 8 can be the regulated DC motor of a Leonard set. A Leonard set can be fed in such a way that when the direction of rotation of the controlled DC motor is reversed, the armature current through this motor also changes its direction; If this is the case, when the direction of rotation of the engine 8 is reversed, the torque exerted on the auxiliary motor 7 also changes. If a supply is provided for the Leonard set, in which no change in the armature current direction occurs when the direction of rotation is reversed, care must be taken that when the field 13 of the regulated DC motor is reversed, the field generated by the stator winding 10 is also reversed so that the torque exerted by the auxiliary motor 7 is reversed.

Das Steuerungsorgan 1 dient, wie bereits ausgeführt, auch zur Verdrehung der Welle 3. Auf der Welle 3 sitzt ein Sollwertgeber 16 in Form eines Drehtrafos, der für die Regelung eines hier nicht eingezeichneten Triebwerkes bestimmt ist. Die Leistungsaufnahme des Triebwerkes wird auch in dieser Ausführungsform wieder in beliebiger Weise abgegriffen und über eine Leitung 21 einem micht linearen Verstärker 22 der einen Steuerwicklung 23 eines Hilfsmotors 18 mit zwei Steuerwicklungen 19, 23 zugeführt. As already stated, the control element 1 also serves to rotate the shaft 3. On the shaft 3 there is a setpoint generator 16 in the form of a rotary transformer, which is intended for the regulation of an engine not shown here. In this embodiment, too, the power consumption of the engine is tapped in any desired manner and fed via a line 21 to a non-linear amplifier 22 of one control winding 23 of an auxiliary motor 18 with two control windings 19, 23 .

Die andere Steuerwicklung 19 ist, wie auch in der bereits beschriebenen Ausführungsform in einen Stromkreis gelegt, in dem ein Regelwiderstand 20 und ein Schalter 15 liegen. Der Regelwiderstand 20 dient zur Einstellung der Grundgröße des von dem Hilfsmotor 18 abgegebenen Drehmornents.As in the embodiment already described, the other control winding 19 is placed in a circuit in which a control resistor 20 and a switch 15 are located. The variable resistor 20 is used to set the basic size of the torque output by the auxiliary motor 18.

Der Schalter 15 wird durch einen Schaltnocken 14 auf der Welle 3 betätigt und bewirkt, daß in der Nullstellung des Steuerungsorganes 1 der Stromkreis der Steuerwicklung 19 unterbrochen ist und der Hilfsmotor 18 folglich kein Drehmoment abgibt. Der Hilfsmotor 18 wirkt über ein Getriebe 17 auf die Welle 3 ein. Das von dem Stellmotor 18 auf die Welle 3 und damit auf das Steuerungsorgan 1 übertragene Drehmoment hängt von der Leistungsaufnahme des nicht eingezeichneten Triebwerkes und der Einstellung des nicht linearen Verstärkers 22 ab. Auch hier wird also der Bedienungsperson am Steuerungsorgan 1 ein Gefühl dafür übermittelt, wie das Triebwerk in jedem Augenblick arbeitet.The switch 15 is actuated by a switching cam 14 on the shaft 3 and has the effect that in the zero position of the control element 1 the circuit of the control winding 19 is interrupted and the auxiliary motor 18 consequently does not emit any torque. The auxiliary motor 18 acts on the shaft 3 via a gear 17 . The torque transmitted by the servomotor 18 to the shaft 3 and thus to the control element 1 depends on the power consumption of the engine (not shown) and the setting of the non-linear amplifier 22. Here, too, the operator on the control element 1 is given a feeling of how the engine is working at any given moment.

Claims

PATENT CLAIM: 1. Control device for the drive mechanisms of hoists, in particular slewing cranes, consisting of a control element to be operated by an operator, which acts on a setpoint generator for the controlled variable and on which a force dependent on the actual value of the controlled variable acts, characterized in that, that on the control member (1) a slippable auxiliary motor (7; 18) acts with a force dependent on the power consumption or torque output of the respective engine (8).

2. Control device according to claim 1, characterized in that the auxiliary motor (7; 18 ) engages via a gear (6; 17) on a shaft (2, 3) carrying the control member (1). 3. Control device according to claim 1 and 2, characterized in that the auxiliary motor (18) acts on the control member (1) with a force that is not proportional to the power consumption or torque output of the associated engine. 4. Control device according to claim 1 to 3, characterized in that the basic size of the torque output of the auxiliary motor (7; 18) is adjustable. 5. Control device according to claim 1 to 4, characterized in that the auxiliary motor (7) is a direct current motor whose armature is traversed by a current dependent on the power consumption of the associated engine (8) and whose stator winding (10) is traversed by one, for example a variable resistor (11) through which an adjustable current flows. 6. Control device according to claim 1 to 5, characterized in that the armature current for the auxiliary motor (7 ) is tapped from a resistor (reversing pole 9) lying in series with the armature current of the direct current motor of the engine (8). 7. Control device according to claim 1 to 4, characterized in that the auxiliary motor (18) is a servomotor with two control windings (23; 19) , of which the first (23) is traversed by an exciting current dependent on the power consumption or torque output of the associated engine , and the second (19) is traversed by a current that can be set, for example by means of a variable resistor (20). 8. Control device according to claim 7, characterized in that the first control winding (23) is at the output of a non-linear amplifier (22). 9. Control device according to claim 1 to 8, characterized in that a switching cam (4; 14) is coupled to the control member (1) , which in the zero position of the control member, the auxiliary motor (7; 18) via a switch (12; 15) stops. References considered: U.S. Patent No. 2,848,876.